DE19987C - Neuerungen in der Erzeugung von Wassergas und den dabei angewendeten Apparaten - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATEN-TAM

Bei zusammengesetzten Oefen, die aus mehr als einer Abtheilung bestehen, in denen in der einen Abtheilung der Dampf überhitzt wird und dann zu seiner Zersetzung mit Kohlenstoff in die andere Abtheilung übertritt, ist die Möglichkeit nicht ausgeschlossen, dafs der Dampf durch die gewöhnlich eingebauten Ziegeltheilwände hiiidurchtritt, und nimmt diese Möglichkeit im Verhältnifs zur steigenden Temperatur und dem Druck des Dampfes zu. Dasselbe tritt unter gewissen Umständen bei Luftgebläsen, wenn auch in geringerem Mafse, ein. Das Resultat hiervon ist, dafs die Umwandelung des Kohlenstoffes entweder durch den Sauerstoff der Luft oder des Dampfes nicht so systematisch und constant in wirksamster und gewinnbringendster Weise vor sich geht, als es sonst der Fall sein würde.

Die einzige Möglichkeit, durch welche das gewünschte Resultat in der vollkommensten Weise erzielt werden kann, liegt entweder in der Verwendung undurchdringlicher metallischer Platten als Zwischenwände, oder darin, die Abtheilungen so mit einander zu verbinden oder so zu gruppiren, dafs keine Zwischenwände nöthig werden.

Der letztere Ausweg ist der empfehlenswerthere, und erläutert die nachstehend beschriebene Ofenconstruction zur Erzeugung von Wassergas, wie die oben erwähnte Schwierigkeit überwunden ist. Die dargestellte Lage der Kammern oder Abtheilungen zu einander ist dabei nur beispielsweise angegeben, da dieselben horizontal oder vertical, je nach dem örtlichen Bedürfnifs, zu einander angeordnet werden können.

Es hat sich ferner herausgestellt, dafs es bei der enormen Geschwindigkeit in der Gasentwickelung und bei der Natur der feuerbeständigen Ziegel schwierig ist, die gesammte Hitze der Verbrennung in den Regeneratoren aufzufangen, besonders wenn der Kohlenstoff in dem Generator zu Kohlenoxyd und in dem Regenerator zu Kohlensäure verbrannt wird. Es entweichen die Verbrennungsproducte aus dem Ofen bei zu hoher Temperatur, während eine rationelle Ausnutzung dieser Hitze stattfinden sollte. Erfinder läfst deshalb alle gasförmigen Producte des Ofens durch einen eigens für den vorliegenden Zweck construirten Kessel streichen, in welchem auch, wenn nöthig, einige der Verbrennungsproducte aus dem Ofen verbrannt werden können, wie nachher beschrieben wird.

Da sich bei Verwendung solchen Brennmaterials, das viel Asche liefert, die Anbringung eines Rostes in dem Generator nöthig macht, der aber bei der gewöhnlichen Arbeitsweise mit abwechselndem Durchgang der Gebläseluft und der heifsen Gase schnell verbrennt, und da andererseits bei Anwendung von wassergekühlten Rosten letztere die herabgehende Schlacke zu sehr abkühlen, die dann in den Rostspalten erstarrt und durch Verstopfung die Arbeit wesentlich stört, so hat Erfinder die Anordnung getroffen, dafs die Gebläseluft in die Kohlen oberhalb des Rostes eintritt, damit letzterer nicht zu hohen Temperaturen ausgesetzt wird.

Gleichzeitig ordnet Erfinder zum Schutz der Ecken des Mauerwerkes in dem Ofen an demjenigen Punkte, an welchem die Verbrennung am lebhaftesten vor sich geht, einen Wasserkasten beliebiger Form so an, dafs derselbe eingebracht oder zum Ersatz durch einen neuen herausgenommen werden kann, ohne den Ofenbau irgendwie aus einander nehmen zu müssen.

Der gesammte Ofen ist in ein dampfdichtes eisernes Gehäuse eingeschlossen. Die in der Hauptsache aus feuerbeständigem Material gebauten Theile, der Generator A und Regenerator B, stehen mittelst Passage V mit einander in Verbindung. A enthält den Verbrennungsraum /, in welchem das Brennmaterial unter Zutritt von Luft oder Dampf verbrannt wird. B ist in gewöhnlicher Weise mit Ziegeln ausgesetzt. A ist mit der Beschickungsöffnung X, den drei Schürlöchern P P P', dem Aschenfall J und dessen beiden Thüren P² P² ausgestattet. Mittelst der Schürlöcher hat man durch die Passagen MMM Zugang zu der unteren Partie der Verbrennungskammer /. KK bezeichnet den aus zwei Hälften bestehenden Wasserbehälter, durch den fortwährend Wasser strömt; durch Oeffhen der Verschlufsplatte L, Fig. 2, kann zunächst die eine Hälfte K und sodann durch Hinüberschieben der zweiten Hälfte K an die Stelle der ersteren auch diese zweite Hälfte ausgebracht werden; auf gleiche Weise erfolgt das Einbringen, ohne dafs irgend welche Destruirung des Ofens bei dieser Auswechselung einzutreten hat. Die beiden Hälften KK werden durch die Röhren Z mit einander und mit einem Kessel oder anderem Wasserzuflufs verbunden, so zwar, dafs die an das Wasser abgegebene Hitze in irgend nutzbringender Weise verwendet wird.

Von dem Ende der Regeneratorkammer führt das Rohr F direct in den Kessel C zum Anschlufs an das Rohr G, welches in der ganzen Länge des Wechsels denselben durchstreicht und mittelst Zweigrohres G¹ in den Raum T mündet. X¹, Fig. i, ist ein Schieberdeckel, durch den die Mündung von G¹ zeitweilig geschlossen werden kann.

Das Hauptrohr G geht durch die Kesselstirnwände hindurch, damit es von aufsen durch die abnehmbaren Verschlufsplatten an seinen Enden gereinigt werden kann. Ueber dem Raum T befindet sich ein Wasserheizapparat D mit einer grofsen Anzahl durchstreichender Röhren. D¹ ist ein gleicher Apparat über dem Raum T¹; von dem oberen Raum r² geht das Austrittsrohr Q mit Ventil Y ab. T¹ communicirt durch Zweigrohr H¹ mit dem Rohr U, das in gleicher Weise wie G durch den Kessel streicht und mit dem hydraulischen Verschlufs E in Verbindung steht. Letzterer communicirt durch Rohr O mit dem unteren Theil des Generators und ist mit der vertical verstellbaren, in die Flüssigkeit eintauchenden Ventilglocke Ji¹, Fig. 6, versehen. Dieselbe ist von aufsen stellbar, indem die mit ihr verbundenen Stangen durch enge Röhren und Stopfbüchsen nach aufsen vorstehen. Das Röhr ,S¹ kommt von einem Luftgebläseapparat; von dem Rohr S zweigt S* ab, das durch Rohr O, Fig. 3, mit dem unteren Theil des Generators in Verbindung steht. Die Abzweigung S² leitet die Luft nach dem Kanal U, Fig. 5, über der Passage V. Die Abzweigung S³ führt Luft in das Rohr F. Unter dem Kessel kann in dem Raum E Kohle oder Gas, wenn nöthig, verbrannt werden; die Verbrennungsproducte ziehen in dem Kanal Ji¹ unter dem Kessel hin, steigen in dem Abzug i?² in die Höhe und entweichen durch T zur vollständigen Ausnutzung ihrer Wärme. P³, Fig. 4, ist eine Thür am Ende des Regenerators B, um in letzteren gelangen zu können.

Der Betrieb mit dem hier beschriebenen Gaserzeugungsofen ist folgender:

Es wird auf dem Roste in / ein Feuer angezündet, wobei alle Oeffhungen, aufser P³ am Ende des Regenerators und den Thüren P² und P² in dem Aschenfall, geschlossen sind. Wenn der Ofen etwas erhitzt ist, kann die Brennmaterialschicht in / erhöht werden; sämmtliche Oeffhungen des Ofens sind geschlossen aufser X¹, und wird durch S^v und O, Fig. 3, Luft in den Raum zwischen KK und dem Rost eingeblasen, die, durch die Kohlen streichend, in Form heifser Gase in den Regenerator B entweicht. Hier geben dieselben ihre Hitze an die Ziegelsteine ab und deponiren hier alle schweren Dämpfe oder Dünste, sowie alle atomische Kohle. Ein beträchtlicher Procentsatz der brennbaren Gase (C O) verbleibt noch unverbrannt und werden diese dadurch ausgenutzt, dafs sie mit einem durch S³, Fig. 4 und 2, in F eingeführten Luftström vermischt und entzündet werden, wobei sie, in dem Rohr G brennend, den Kessel unterhalb des Wasserniveaus durchstreichend, das Wasser erhitzen und als heifse, nicht mehr brennbare Gase durch G¹ und Raum T durch die Röhren in D streichen, um hier ihre letzte Hitze zur Wassererwärmung abzugeben und bei sehr niedriger Temperatur in die Luft zu entweichen.

Ist genügende Hitze im Ofen und genügender Dampf im Kessel entwickelt, so wird die Luftzuführung durch S¹ S³ abgestellt und ein genügendes Quantum Dampf durch Z², Fig. i, durchgeblasen, um alle Verbrennungsproducte, die im Ofen' und in dem Kesselrohr G noch vorhanden sind, auszutreiben, damit die nicht verbrennbaren Gase sich nicht mit den hiernach zu erzeugenden brennbaren Gasen vermischen und letztere verunreinigen; X wird dann geschlossen und das hydraulische Ventil E^x durch Anheben geöffnet. Hierauf wird Dampf durch Ζ^λ in G¹, Fig. i, eingelassen, der durch Rohr G

und F in den Regenerator B strömt und an den Ziegeln des letzteren stark überhitzt wird; mittelst Passage V gelangt der überhitzte Dampf in den Generator A, kommt hier mit den glühenden Kohlen in Contact, und es erfolgt eine Zersetzung des Kohlenstoffes und Dampfes, wodurch »Wassergas« gebildet wird. Dasselbe entweicht aus der unteren Partie des Generators durch Rohr O in und durch den hydraulischen Verschlufs in das Rohr H², Fig. 2 und 3, und giebt, indem es in dem Rohr H durch den Kessel streicht, seine Hitze an das Kesselwasser ab. Indem das Gas dann noch durch H¹ in T¹ tritt und beim Durchstreichen der Röhren im Wasserheizapparat D¹ den letzten Theil seiner Hitze hier abgiebt, gelangt es durch Rohr Q und Ventil Y bei niedriger Temperatur in den Gasometer bezw. an seine Verbrauchsstelle.

Nach Erzeugung eines gewissen Quantums Gas in der beschriebenen Weise wird der Dampfzutritt bei Z¹, Fig. 1, abgesperrt, das hydraulische Ventil E¹ durch Niederlassen geschlossen, der Deckelschieber X¹ auf G¹ geöffnet, genügender Dampf bei Z² zugelassen, um die im Generator verbliebenen brennbaren Gase auszutreiben, und wird dann, wenn nöthig, Kohle durch X aufgeschüttet, das Schüren besorgt und das beschriebene Verfahren wiederholt, jedoch in der Weise, dafs nunmehr der andere Generator (wenn zwei, wie auf der Zeichnung angegeben, zu einem System vereinigt sind) zur Wassergaserzeugung benutzt wird.

Soll zur Gasherstellung Theer oder andere Hydrokohlenstoffe in flüssiger, halbflüssiger oder ■ fein zertheilter fester Form verwendet werden, so kann dieses Material am besten bei V durch für solches Material geeignete Einrichtung eingeführt werden. Da jedoch einige dieser Materialien in Gegenwart von überhitztem Dampf in dem Kanal U verkoken und dabei diesen Kanal verstopfen würden, so wird durch S^, Fig. 5, Luft gleichzeitig eingeblasen, wodurch eine lebhafte Verbrennung unter Vermeidung jeder Verstopfung des Kanals hervorgerufen \vird. In der Zeichnung ist der Kanal U einfach mit einer Platte W überdeckt; dieselbe kann selbstverständlich durch jede Anordnung ersetzt werden, welche die Einführung des Materials erleichtert.

Es kann derartiges Brennmaterial in der nachstehend beschriebenen Weise zur Verwendung gelangen, wobei eine wesentliche Ersparnifs an Brennmaterial auf dem Roste erzielt wird.

Nachdem der Ofen genügend in Hitze gekommen ist und mit Gebläseluft betrieben wird, kann das Gebläse theilweise oder ganz bei S¹ abgestellt werden, so dafs wenig oder gar keine Luft durch die Kohlen in / nach oben streicht; dagegen wird das Gebläse durch Rohr S² angestellt und Luft zugleich mit flüssigem, halbflüssigem oder fein zertheiltem festen Material durch Kanal U eingelassen. Die Verbrennung wird sehr lebhaft nach dem Regenerator B zu stattfinden. Alle brennbaren Gase oder Brennmaterialien, die etwa über den Regenerator hinaus in das Rohr F gelangen, werden durch mittelst S^% zugelassener Gebläseluft verbrannt.

Ein beträchtlicher Theil des mit fortgerissenen Brennmaterials bleibt jedoch ganz oder theilweise unverbrannt und gelangt in fein zertheiltem Zustand in die Zwischenräume des Regenerators; es ist dort infolge hoher Temperatur und durch das darauf folgende Durchstreichen des Dampfes in möglichst günstiger Weise der schnellsten Zersetzung ausgesetzt. Die etwa zurückbleibende Asche kann durch ein Gebläse oder auf irgend andere Weise durch die Thür P^% ausgeräumt werden. Ehemals wurde bei der Gewinnung von Wassergas flüssiges oder fein zertheiltes festes Brennmaterial nur in Verbindung mit dem überhitzten Dampfstrom , also nie mit dem wie soeben beschriebenen Luftstrom in den Ofen gebracht. Durch Combination dieser beiden Methoden wird ein continuirlicher Gebrauch der Brennmaterialien in wohlfeiler Weise ermöglicht.

Die Zeichnung stellt zwei Generatoren dar, durch welche die Arbeitsweise der Gaserzeugung in der Praxis eine continuirliche wird, indem der eine Ofen mit Luft arbeitet, während in den anderen Dampf eingelassen wird, wodurch auch der Betrieb des Kessels und die Dampferzeugung in demselben eine regelmäfsige wird.

Die strahlende Hitze von den beiden Regeneratoren wirkt auf den Kessel und wenn aufser dieser und der zugeführten Hitze noch weitere Feuerung zur Dampferzeugung und Aufrechterhaltung der Dampfentwickelung erforderlich sein sollte, so kann der Verbrennungsraum R zu Hülfe genommen werden.

Selbstverständlich kann auch die' Anlage zur Gaserzeugung mit einem einzelnen Generator ausgestattet werden.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   In einer Anlage zur Erzeugung von Wassergas: i. Die Combination der Gasgeneratoren A A mit den Regeneratoren B B, Kessel C und Heizapparaten D D^x zum Zweck der abwechselnden Benutzung des einen Generators zur Erzeugung von Gas mittelst Luftgebläse, welches Gas, nachdem es zur Erhitzung des einen Regenerators denselben durchströmt hat, mit Luft verbrannt wird, um Dampf in C zu erzeugen und Wasser in D vorzuwärmen, während der andere Generator und sein Regenerator, wie beschrieben, zur Erzeugung von Gas durch Zersetzung von Dämpf benutzt wird, welches Gas (als Wassergas bekannt) zu Heiz-

   und anderen Zwecken verwendet werden kann; das gleichzeitige Arbeiten dieser beiden Generatoren bildet ein continuirliches, einheitliches System.

   .2. Die Combination des Generators A und Regenerators B zu einem zusammengesetzten Ofen zur Erzeugung von Wassergas, dergestalt einheitlich verbunden und ohne Zwischenschaltung von Theilwänden getrennt, dafs die Luft-, Dampf- oder Gasströme durch den zusammengesetzten Ofen in gewünschter Weise hindurchstreicheri müssen.

   3. Der Ofen A mit seiner Verbrennungskammer / und seiner directen und unausgesetzten Communication mit der Regeneratorkammer B in Combination mit der Anordnung des Rohres O, das über dem Ofen einmündet, des Kanals U mit Gebläserohr S², welcher in die Passage V einmündet und zur Zuführung von flüssigem oder fein zertheiltem festen Brennmaterial unter gleichzeitiger Gebläseluftzuführung dient, zur Erhitzung des Regenerators B und Kessels C.

   Das aus zwei Hälften bestehende Wassergefäfs KK in der unteren Partie des Verbrennungsraumes I, welche Hälften aus der mit Thür verschlossenen Oeffhung L ein- und ausgebracht werden können, ohne den Ofen irgendwie destruiren zu müssen.
   Das Glockenventil E¹ im hydraulischen Verschlufs E, das durch Stangen, die in engen Röhren gleiten, von aufsen regulirt werden kann.

   Die Anordnung der Röhren HH¹ und G G¹ innerhalb des Kessels mit den Deckeln an ihren Enden zur Reinigung von aufsen; die Combination des Rohres G mit Regenerator B durch Rohr F und des Rohres H mit Generator A durch die Rohre O H² und hydraulischen Verschlufs E.
   Bei der Arbeitsmethode mit dem dargestellten Gaserzeugungsapparat das Einblasen von Dampf durch Rohr Z² in O zum Austreiben der unverbrennbaren Gase vor dem in entgegengesetzter Richtung erfolgenden Einlafs des Dampfstromes zur Erzeugung des Wassergases.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen.